BE493840A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION D'ENGRAIS   PHOSPHATESo   
La présente invention se rapporte à la fabrication d'engrais phosphatés à partir de roches minérales phosphatiques brutes. 



   Dans les procédés connus de fabrication d'engrais composés par dissolution de phosphate minéral à l'acide nitrique, on rencontre certai- nes difficultés dues à la nature du magma obtenu. Ce magma est, par exemple, difficile à granuler; le produit obtenu est acide et hygroscopique, et il entraîne la destruction rapide des sacs qui le contiennent. 



   Plusieurs solutions ont été proposées. On peut, par exemple, dans un procédé au cours duquel le phosphate minéral est complètement dis- sous dans l'acide nitrique, éliminer le nitrate de calcium hydraté en re- froidissant fortement le mélange et en en séparant le nitrate de calcium cristallisé 
Ces solutions augmentent en général le coût de la fabrication dans une mesure considérable. 



   Suivant la présente invention, un procédé de fabrication d'en- grais phosphatés comprend la réaction,. en une ou plusieurs phases, de roches minérales phosphatiques brutes avec une quantité d'acide nitrique insuffi- $ante pour convertir complètement le phosphate tricalcique contenu dans la roche-en phosphate monocalcique, et la   maturation   du produit obtenu jus- qu'à stabilisation. 



   Après stabilisation,, le produit peut être broyé à la finesse voulue, et utilisé comme engrais sans autre traitement, mais on préfère le traiter comme décrit ci-après pour diminuer l'acidité et l'hygroscopicité de   15engrais.   



   La quantité d'acide nitrique à utiliser doit évidemment varier suivant la teneur de la roche en phosphate tricalcique, et le degré de con- 

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 version désiré. Par exemple, en employant des roches contenant environ 75 % en poids de phosphate tricalcique, on peut obtenir des résultats satisfai- sants avec 35 à 70 % en poids d'acide, calculé sur la base d'acide nitri- que à 100 % comparé au poids total de la roche phosphatique brute à trai- ter. 



   On préfère cependant utiliser une proportion de 55 à 65 % en poids d'acide, calculée de la même manière. 



   La concentration de l'acide peut varier également, mais il est généralement préférable d'employer de l'acide entre 45 et 65   %,   de préféren- ce 60 % du poids de la solution aqueuse. 



   La quantité voulue d'acide peut être ajoutée en une ou plusieurs phases, de préférence en deux phases, la quantité ajoutée lors de la pre- mière phase étant comprise entre la moitié et les deux tiers de la   quan-   tité totale choisie. 



   La réaction de la roche phosphatique brute broyée avec l'acide nitrique en solution aqueuse peut s'effectuer dans un récipient approprié quelconque, un mélangeur à palettes par exemple; avant que la réaction soit complète, on met le produit en meule ou en tas, et on le laisse mûrir et se stabiliser pendant 2 à 3 heures environ. 



   Pour que le produit puisse se stabiliser en 2 ou 3 heures, il est souhaitable que la température ne dépasse pas 40  environ pendant la réaction. 



   La température de réaction peut être réglée, par exemple, en re- froidissant d'avance l'acide'nitrique et/ou la roche brute, ou en refroidis- sant le récipient dans lequel s'effectue la réaction. 



   On peut aussi régler la température de réaction en ajoutant au mélange en réaction une certaine quantité de produit stabilisé et concassé provenant d'une opération antérieure. On règle de préférence la température de la réaction en combinant ces deux procédés, par exemple en refroidissant l'acide avant de l'introduire dans le mélangeur, et en ajoutant le produit d'une opération antérieure. Le poids de produit stabilisé et concassé à a- jouter dépend de là quantité et de la température de l'acide ajouté à cha- que   phase,-mais'varie   au total entre 1 et 2 fois le poids total de roche phosphatique brute et d'acide nitrique en solution aqueuse mis en réaction. 



   Une autre caractéristique de l'invention comprend le traitement à l'ammoniac du produit provenant de la réaction de roche phosphatique brute broyée avec l'acide nitrique, dans le but de convertir le phosphate mono- caleique acide qu'il contient en phosphate bicalcique (CaHPO ) non acide, et d'augmenter la teneur en azote du produite 
Après ce traitement, le produit est pratiquement neutre, et les difficultés rencontrées lors de l'emmagasinage, la destruction des sacs par exemple, sont fortement diminuées. 



   Le traitement peut être effectué soit en soumettant le produit à l'action de gaz ammoniac en vase clos, soit en ajoutant au produit concas- sé la quantité voulue d'ammoniac en solution aqueuse au cours d'une opéra- tion de granulation. 



   Si on utilise plus de 50   %   d'acide nitrique-calculé sur la base   de HNO3 à 100 % - dans la réaction avec la roche phosphatique brute, il est utile, pour faciliter la granulation, d'ajouter au produit concassé, avant   le traitement à l'ammoniac, des sels d'ammonium appropriés, le sulfate d'ammonium par exemple, en quantité au moins suffisante pour convertir le nitrate de calcium resté intact après le traitement à l'ammoniac, en sul- fate de calcium et nitrate d'ammonium. 



   Les exemples qui suivent illustrent l'invention; les parties sont exprimées en poids. 

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  EXEMPLE 10 
On fait réagir 100 parties de roche phosphatique brute broyée en une seule phase dans un mélangeur avec 67 parties d'acide nitrique à 60 % (ce qui équivaut à 40 parties de HNO3) et on laisse le mélange se sta- biliser. 



   On concasse le produit obtenu, et on soumet un échantillon à l'analyse pour en déterminer la teneur en phosphate et en azote on trouve : 
Total de P205   26.0 %   
Azote 5,9 % 
P205soluble dans l'acide citrique   15,5 %   
P205'soluble dans l'eau 10 % 
On traite le restant en vase clos par de l'ammoniac gazeux jus- qu'à ce qu'il ne se produise plus d'absorption; un échantillon donne à l'a- nalyse la composition suivante: 
Total de P205 18,7 % 
P205soluble dans 19acide citrique 13,6 % 
P205 soluble dans l'eau   44 %   
Azote   6,5 %   
On sèche un autre échantillon du produit traité à l'ammoniac à 100 C environ pendant 1/2 heure.

   On trouve,à l'analyse: 
Total de P205   22,4 %   
P205soluble dans l'acide citrique   15,3 %   
P205soluble dans l'eau   4,9 %   
Azote   7,7   %   EXEMPLE   2 
On ajoute à 100 parties de roche phosphatique brute broyée 67 par-   ties d'acide nitrique à 60 % (ce qui équivaut à 40 parties de HNO3) et on laisse réagir pendant 5 minutes.

   On ajoute ensuite une nouvelle quantité d'a cide nitrique, correspondant à 20 parties de HNO3 puis on laisse mûrir le produit pendant 2 à 3 heureso   
On concasse ensuite le produit, et on le mélange dans un granula- teur à tambour rotatif à 47,5 parties de sulfate d'ammonium, en faisant pas- ser de-l'ammoniac gazeux dans le tambour jusqu'à ce qu'il ne se produise plus d'absorptione Le produit absorbe en tout 7,1 parties en poids de gaz. 



   Un échantillon de granules, analysé, donne la composition suivan- te: 
Total de P205 15,8 % 
P205 soluble dans l'acide citrique   13,3 %   
P205soluble dans l'eau 2,7 % 
Azote   13,1 %   
Humidité libre   1,5 %   

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 EXEMPLE 3 
On introduit 21 parties de roche phosphatique brute broyée dans un mélangeur à palettes horizontal, et on ajoute 21 parties d'acide nitri- que à 60 %, préalablement refroidi à 14 C On met le mélangeur en marche, on ajoute après 15 secondes 78 parties du produit d'une opération anté- rieure,concassé de manière à passer par un tamisà mailles   3/16"     (4,7mm),   et on remet le mélangeur en marche pendant 30 secondesOn laisse se pour- suivre la réaction dans la masse au repos, la température atteignant au maximum 25 C;

   après 10 minutes, le milieu réactionnel est devenu assez sec pour être déchargéo On remet le mélangeur en marche pendant 30 secondes, et on décharge la masse sur des plateaux, où on la laisse mûrir pendant 2 heures avant de la concasser de manière qu'elle passe par un tamis à mailles 3/16 "   (4,7   mm) 
Le produit concassé a la composition ci-dessous: 
Total de P205 16,3 % 
P205 soluble dans l'acide citrique à 2 %   15,3 %   
P205 soluble dans l'eau 12,6 % 
Azote   7,0 %   
On mélange 100 parties de ce produit avec 24 parties de sulfate d'ammonium finement broyé, et on charge le mélange dans un récipient de ré- action en forme de tambour rotatif, où il est mis en présence d'ammoniac gazeux sous une pression de 4 à 8 mm de mercure.

   La quantité de sulfate d'ammonium ajoutée est telle que, dans le produit soumis au traitement à   l'ammoniac, le rapport P205 soluble dans l'acide citrique : total d'azote soit sensiblement égal à l:lo Pendant ce traitement, 3,3 parties d'ammoni-   ac gazeux passent dans le récipient de réaction en 20 minutes environ. 



  Cette quantité correspond environ à 1,1 fois la quantité nécessaire à la conversion du phosphate monocaleique contenu dans le produit en phosphate bicalcique. Après traitement à l'ammoniac pendant 20 minutes environ, le produit   est.1déchargé   du tambour rotatif, sous forme partiellement granu- lée, dans un séchoir rotatif chauffé au gaz, où la granulation s'achève et où le produit est séché entre 80 et   100 Co   
Le produit final, séché et granulé, contient :

   
Total de P205   15,3 %   
P205 soluble dans l'acide citrique à 2 %   12,9 %     P205 soluble   dans l'eau   1,7 %   
Total d'azote   12,74 %   
REVENDICATIONS. le - Procédé de fabrication d'engrais phosphatés caractérisé en ce qu'on fait réagir, en une ou plusieurs phases, des roches minérales phosphatiques brutes broyées avec une quantité d'acide nitrique en solution aqueuse insuffisante pour convertir complètement le phosphate tricalcique de la roche en phosphate monocalcique, et on laisse mûrir le produit jus- qu'à stabilisation.

Claims (1)

1. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'acide nitrique employée est comprise entre 35 et 70 % en poids, calculée en HHO3 à 100 %, du poids total de la roche brute en réaction.

   3 Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité d'acide nitrique employée est comprise entre 55 et 65 % en poids, calculée en HN3 à 100 %, du poids total de la roche brute en réaction.

   @ <Desc/Clms Page number 5> 4 Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la concentration de l'acide nitrique est de 45 à 65 % du poids de la solution aqueuse.

   50 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la concentration de l'acide nitrique est de 60 % du poids de la solution aqueuse.

   60 - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la quantité voulue d'acide est ajoutée en deux phases au moinso 7 Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce, qu'une fraction comprise entxe la moitié et les deux-tiers de la quantité voulue d'acide est ajoutée dans la première phase, le restant dans la deuxième.

   8 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la'température de réaction est maintenue en-dessous de 40 C 9. - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la température de réaction est réglée en refroidissant d'avance l'acide nitrique, et en ajoutant au milieu réactionnel le produit stabilisé et concassé provenant d'une opération précédenteo 10 Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le poids total de produit stabilisé..et concassé ajouté au milieu réaction- nel varie entre 1 et 2 fois le poids total de roche phosphatique brute et d'acide nitrique en solution aqueuse mis en réaction.

   11 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on laisse mûrir le produit pendant 2 ou 3 heu- res environ.

   12 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on soumet le produit stabilisé à l'action dammo- niac gazeux en vase clos.

   13 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11,caractérisé en ce que le produit stabilisé est concassé et traité à l'ammoniac par addition d'une solution aqueuse d'ammoniac au cours d'une . opération de granulationo 14 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on concasse le produit stabilisé et on le mélan- ge à un sel d'ammonium approprié, et on le traite à l'ammoniac au cours d'une opération de granulationo 15 Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le sel d'ammonium est du sulfate d'ammonium 16 Procédé suivant la revendication 15,

   caractérisé en ce que la quantité de sulfate d'ammonium est au moins suffisante pour conver- tir le nitrate de calcium intact après le traitement à l'ammoniac en sul fate de calcium et nitrate d'ammonium 17 Procédé de fabrication d'engrais à partir de roches phos- phatiques, comme décrit dans les exemples cités.

   18 Engrais contenant des phosphates et de 1'azote, fabri- qués par le procédé défini dans les revendications précédentes.